Journal of Geodesy ( IF 4.4 ) Pub Date : 2021-08-14 , DOI: 10.1007/s00190-021-01556-y Yaozong Zhou 1 , Yidong Lou 1, 2 , Weixing Zhang 1 , Jingna Bai 1 , Zhenyi Zhang 1
The accuracy of the tropospheric mapping functions is greatly influenced by the mapping function modeling methods. In the past decades, the ‘fast’ method rather than the rigorous least-squares methods was dominantly used for the development of mapping functions, such as Vienna Mapping Functions 1 (VMF1), considering the convergence issue and computation efficiency. In this study, we reconsider the suitability of the rigorous least-squares methods in operational mapping function development and present a new mapping function modeling method where the number of to-be-estimated coefficients in the mapping function continued fraction is adaptively determined according to the convergence in the least-squares fitting. The modeling accuracy of the new method is evaluated during 40 days spanning four seasons in 2020 at globally distributed 905 Global Navigation Satellite Systems (GNSS) stations. Significant improvement of the new method to the ‘fast’ method is found, with hydrostatic and wet mapping function modeling mean absolute errors (MAEs) of 1.6 and 1.3 mm for the new method and of 3.6 and 3.0 mm for the ‘fast’ method, respectively. Multi-GNSS Precise Point Positioning (PPP) of the new method is conducted at 107 International GNSS Service (IGS) Multi-GNSS Experiment (MGEX) stations. Effectiveness of the new method is also found for the PPP station height and zenith total delay estimation.
中文翻译:
一种改进的空间大地测量技术对流层映射函数建模方法
对流层映射函数的精度受映射函数建模方法的影响很大。在过去的几十年中,考虑到收敛问题和计算效率,“快速”方法而不是严格的最小二乘法主要用于映射函数的开发,例如 Vienna Mapping Functions 1 (VMF1)。在这项研究中,我们重新考虑了严格最小二乘法在操作映射函数开发中的适用性,并提出了一种新的映射函数建模方法,其中映射函数连分数中待估计系数的数量根据最小二乘拟合收敛。新方法的建模精度在 2020 年跨越四个季节的 40 天内在全球分布的 905 个全球导航卫星系统 (GNSS) 站进行了评估。发现新方法对“快速”方法的显着改进,静水和湿映射函数建模的平均绝对误差(MAE)为新方法为 1.6 和 1.3 毫米,“快速”方法为 3.6 和 3.0 毫米,分别。新方法的多 GNSS 精确点定位 (PPP) 在 107 个国际 GNSS 服务 (IGS) 多 GNSS 实验 (MGEX) 站进行。还发现了新方法对于 PPP 站高和天顶总延迟估计的有效性。使用静水压和湿映射函数建模,新方法的平均绝对误差 (MAE) 分别为 1.6 和 1.3 毫米,“快速”方法的平均绝对误差 (MAE) 分别为 3.6 和 3.0 毫米。新方法的多 GNSS 精确点定位 (PPP) 在 107 个国际 GNSS 服务 (IGS) 多 GNSS 实验 (MGEX) 站进行。还发现了新方法对于 PPP 站高和天顶总延迟估计的有效性。使用静水压和湿映射函数建模,新方法的平均绝对误差 (MAE) 分别为 1.6 和 1.3 毫米,“快速”方法的平均绝对误差 (MAE) 分别为 3.6 和 3.0 毫米。新方法的多 GNSS 精确点定位 (PPP) 在 107 个国际 GNSS 服务 (IGS) 多 GNSS 实验 (MGEX) 站进行。还发现了新方法对于 PPP 站高和天顶总延迟估计的有效性。